Come calcolare la luminosità della luce stradale per i progetti di costruzione di strade

Cos'è la luminosità della luce di strada?

Quali sono gli standard e i regolamenti per la luminosità della luce di strada negli Stati Uniti?

• L'American National Standards Institute (ANSI) e l'Illumining Engineering Society (IES) pubblicano l'ANSI/IES RP-8, che è la pratica raccomandata per l'illuminazione della strada. Fornisce linee guida e criteri per la progettazione, l'installazione e la manutenzione dei sistemi di illuminazione stradale, compresi i valori raccomandati di illuminanza mantenuta media, rapporto di uniformità e indice di bagliore per diverse classi di strade e aree.

• La Federal Highway Administration (FHWA) e l'American Association of State Highway and Transportation Funters (AASHTO) pubblicano la Guida alla progettazione dell'illuminazione della carreggiata, che è un manuale completo per la progettazione e la valutazione dei sistemi di illuminazione stradale per autostrade e intermilli. Copre gli aspetti tecnici, come i calcoli dell'illuminazione, i dati fotometrici, le apparecchiature di illuminazione e l'efficienza energetica, nonché gli aspetti economici e ambientali, come l'analisi dei costi del ciclo di vita, la valutazione dell'impatto ambientale e il Mitigazione dell'inquinamento luminoso.

• Il Dipartimento dell'Energia (DOE) e il Consorzio di illuminazione stradale a stato solido municipale (MSSLC) pubblicano le specifiche del modello per i luminaires della carreggiata a LED, che è uno strumento per l'approvvigionamento di luci di strada a LED ad alte prestazioni e ad alta efficienza energetica. Specifica i requisiti minimi e massimi per le prestazioni, la qualità e l'affidabilità dei lampioni a LED, nonché i metodi di test e i formati di segnalazione.

Questi standard e regolamenti non sono obbligatori, ma servono come riferimenti e migliori pratiche per l'industria dell'illuminazione stradale e le agenzie di costruzione di strade. Aiutano a garantire che i sistemi di illuminazione stradale siano progettati e installati in modo da soddisfare le esigenze e le aspettative degli utenti e delle parti interessate, nonché gli obiettivi di sicurezza e sostenibilità della società.

Come calcolare la luminosità della luce stradale per un progetto di costruzione di strade?

Per calcolare la luminosità della luce stradale per un progetto di costruzione di strade, dobbiamo seguire questi passaggi:

Definire l'ambito e gli obiettivi del progetto. Dobbiamo determinare il tipo, la posizione e la lunghezza della strada, il volume e la velocità del traffico, le condizioni ambientali e il livello desiderato di servizio e la qualità del sistema di illuminazione stradale. Dobbiamo inoltre identificare gli standard e i regolamenti pertinenti che si applicano al progetto e i vincoli di bilancio e della sequenza temporale.

Seleziona i componenti del sistema di illuminazione stradale. Dobbiamo scegliere il tipo, la potenza e il numero di sorgenti di luce, il tipo e le dimensioni dei poli e degli apparecchi, il tipo e la configurazione dei sistemi di cablaggio e controllo e il tipo e la posizione dell'alimentazione. Dobbiamo anche considerare l'efficienza energetica, il costo di manutenzione e l'impatto ambientale dei componenti del sistema di illuminazione stradale.
Eseguire i calcoli dell'illuminazione stradale. Dobbiamo usare alcune formule matematiche e strumenti per calcolare la luminosità dei lampioni per la superficie della strada e l'area circostante. Dobbiamo anche calcolare il rapporto di uniformità, che è il rapporto tra minimo e illuminanza media, e l'indice di bagliore, che è una misura del disagio visivo causato dai lampioni. Possiamo utilizzare alcuni programmi software, come AGI32, Dialux o Visual, per eseguire i calcoli e le simulazioni dell'illuminazione stradale e per generare report fotometrici e diagrammi.

Valuta il design dell'illuminazione stradale. Dobbiamo confrontare i risultati dei calcoli dell'illuminazione stradale con gli standard e i regolamenti e con gli obiettivi e le aspettative del progetto. Dobbiamo verificare se la luminosità, l'uniformità e l'abbagliamento della luce stradale soddisfano i requisiti minimi e massimi e se forniscono un'adeguata visibilità e comfort per gli utenti e i lavoratori. Dobbiamo anche valutare le prestazioni economiche e ambientali del sistema di illuminazione stradale, come il consumo di energia, il costo del ciclo di vita e l'inquinamento luminoso.

Regola e ottimizza il design dell'illuminazione stradale. Se il design dell'illuminazione stradale non soddisfa i criteri e gli obiettivi, dobbiamo apportare alcune regolazioni e ottimizzazioni, come la modifica del tipo, della potenza o del numero di fonti di luce, dell'altezza, della spaziatura o dell'orientamento dei poli e degli infissi, o il layout e la configurazione dei sistemi di cablaggio e controllo. Dobbiamo ripetere i calcoli e le valutazioni dell'illuminazione stradale fino a quando non raggiungiamo il progetto di illuminazione stradale ottimale per il progetto di costruzione di strade.

Esempio di calcolo della luminosità della luce stradale per un progetto di costruzione su strada

Supponiamo che stiamo lavorando a un progetto di costruzione di strade per una strada rurale a due corsie negli Stati Uniti. La strada è lunga 10 miglia, larga 24 piedi e ha un limite di velocità di 55 mph. Il volume del traffico è basso e le condizioni ambientali sono scure e chiare. L'obiettivo del progetto è fornire un sistema di illuminazione stradale sicura ed efficiente per la strada, utilizzando sorgenti di luce a LED e alimentazione solare. Il budget del progetto è di $ 500.000 e la sequenza temporale del progetto è di 6 mesi. Gli standard e i regolamenti pertinenti sono la specifica del modello ANSI/IES e la specifica del modello DOE/MSSLC.

Per calcolare la luminosità della luce stradale per questo progetto, possiamo seguire questi passaggi:

Definire l'ambito e gli obiettivi del progetto. Secondo l'ANSI/IES RP-8, la strada appartiene alla Classe R3, che è una strada rurale con basso volume e velocità del traffico. I valori raccomandati di illuminanza mantenuta media, rapporto di uniformità e indice di bagliore per questa classe di strada sono rispettivamente 0,6 FC, 3,0 e 25. L'obiettivo del progetto è fornire un sistema di illuminazione stradale che soddisfi o supera questi valori, utilizzando sorgenti di luce a LED e alimentazione solare.

Seleziona i componenti del sistema di illuminazione stradale. Secondo la specifica del modello DOE/MSSLC, i requisiti minimi e massimi per le prestazioni, la qualità e l'affidabilità dei lampioni a LED sono i seguenti:

• Efficacia luminosa: 70 lm/w (minimo), 100 lm/w (massimo)
• Temperatura del colore correlata (CCT): 3000K (minimo), 5000K (massimo)
• Indice di rendering a colori (CRI): 70 (minimo), 80 (massimo)
• Manutenzione del lume: 70% (minimo) a 50.000 ore
• Garanzia: 5 anni (minimo)

• Rapporto di uniformità: 2.8
• Indice di bagliore: 23
• Numero di lampioni a LED: 100
• Spaziatura di lampioni a LED: 528 piedi
• Altezza dei lampioni a LED: 20 piedi
• Orientamento del LED

Conclusione